声波法测定岩体的完整性系数.ppt

岩土工程测试技术声波法测定岩体的完整性系数,姓名：*学号：*专业：矿业工程,目录,WuhanUniversityofScience&Tech,一、基本概念,岩体完整性系数Kv(也称“龟裂系数”)定义：岩体中弹性波纵波传播速度与岩块中弹性波纵波传播速度比的平方。式中，Vml为岩体纵波速度，Vcl为岩块纵波速度。,WuhanUniversityofScience&Tech,二、试验目的获取岩体Kv值,1、判断岩体中裂隙发育程度，对岩体进行完整程度划分：2、计算准岩体准强度准岩体抗压强度准岩体抗拉强度3、计算岩体基本质量指标（BQ）BQ=90+3cw+250Kv（式中，cw为岩石单轴饱水抗压强度）从而进行岩体质量分级,WuhanUniversityofScience&Tech,三、试验原理,1、岩石弹性波理论Vp/Vs一般在1.61.7之间。2、声波在含解理裂隙的岩体内的传播特性绕射,WuhanUniversityofScience&Tech,根据岩石弹性波理论，在岩体介质中，纵波波速约为横波波速的1.61.7倍，所以可以利用声波探测仪测定纵波在材料中的传播速度。岩体中往往包含有各种层面、节理和裂隙等结构面，岩体中的这些结构面在动荷载作用下产生变形，对岩体中的波动过程产生了一系列的影响，如反射、折射、绕射和散射等。尤其是绕射，声波遇到岩体中的裂隙时发生绕射，影响走时，裂隙愈多速度就越小。,WuhanUniversityofScience&Tech,四、仪器设备,钻石机、锯石机、磨石机、车床等；测量平台；岩石超声波参数测定仪；纵波换能器；,WuhanUniversityofScience&Tech,五、试验内容,5.1室内岩块的纵波速度Vcl的测定测试示意图,WuhanUniversityofScience&Tech,5.1.1试件制备,试件可用岩芯或岩块加工制成。尺寸要求：圆柱体直径4854mm之间；含水颗粒的岩石试件的直径应大于岩石最大颗粒尺寸的10倍；试件高度与直径之2.02.5.精度要求：试件两端面不平整度误差不大于0.05mm；沿试件高度的直径误差不大于0.3mm；端面与轴线垂直偏差不大于0.25；,WuhanUniversityofScience&Tech,其它要求：试件数量不应少于3个；试件描述应包含的内容：岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度等。,WuhanUniversityofScience&Tech,5.1.2试验步骤,第一步：制备试件：制备，描述等；第二步：测定纵波传播时间tcl：用凡士林或黄油耦合；第三步：测定设备零延时t0。第四步：数据整理式中，Vcl为岩块中纵波速度；l为试件长度；,WuhanUniversityofScience&Tech,5.2岩体纵波波速声波Vml现场试验,现场测试示意图,WuhanUniversityofScience&Tech,试验步骤：1.布置测点：对于大范围岩体，宜采取多孔布设2.量测距离：L3.测定岩体纵波传播时间:tml4.测定设备零延时：t05.数据整理：利用下面公式计算岩体中纵波速度,WuhanUniversityofScience&Tech,六、试验结果,将室内试验获得的岩块中纵波速度Vcl和现场测得的岩体中纵波速度Vml代入下面公式中，就算得到岩体完整性系数(龟裂系数)Kv。,WuhanUniversityofScience&Tec